赊店老酒大曲质量差异研究

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(1.河南牧业经济学院食品与生物工程学院(酒业学院),河南郑州 450046; 2.河南牧业经济学院河南省白酒风格工程技术研究中心,河南郑州 450046; 3.赊店老酒股份有限公司,河南南阳 473300; 4.河南张弓老酒酒业有限公司,河南商丘 476733)

白酒是中国特色酒种,是世界六大蒸馏酒之一[1],一直深受人们喜爱。大曲的生产是靠传统工艺自然接种,并作为有益微生物及其代谢产物的载体[2]。而大曲作为白酒生产中重要的糖化发酵剂,影响着酒质的好坏[3-4]。长期以来,酿酒行业中判定大曲质量的方法是感官和理化微生物指标相结合[5],邢钢等[6]对目前大曲中微生物的种类做了系统的总结,对不同温度大曲制曲过程中理化指标进行总结分析;宋瑞滨等[7]对浓香型大曲贮存期间理化指标的变化进行了研究,得出了浓香型大曲正常的贮存期为6～18个月;沈才洪等[8]对大曲以评分的方式设定了大曲质量体系标准,即生化指标占65%、理化指标占25%、感官指标占10%。这些研究都是通过对大曲的水分、酸度、淀粉含量、糖化力、液化力、酯化力、发酵力等理化指标的检测,或对其中微生物种类数量的分析检测,来掌握大曲在贮存过程中的变化规律,为大曲质量更好的发展提供了依据。

而目前从大曲的质量差异分析出发,进而全面分析研究大曲质量标准较少,对于中原地区浓香型白酒大曲质量标准研究未见报道。因此本研究通过对赊店老酒同一曲房放置的同一批次不同质量的中高温大曲进行感官特征、理化指标等全面分析检测,以期对大曲制作和贮存提供指导,为中原地区浓香型白酒大曲质量指标体系的建立及应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

三种不同质量的大曲样品 取自赊店老酒股份有限公司制曲车间于2018年3月份生产,在常温、湿度约12%的曲房中已放置6个月的大曲;氢氧化钠、葡萄糖、无水乙醇 均为分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;盐酸、硫酸 均为分析纯,天津市永大化学试剂有限公司;甲醛 分析纯,天津市盛奥化学试剂有限公司;碘、碘化钾 均为分析纯,西陇科学股份有限公司;五水硫酸铜、酒石酸钾钠 均为分析纯,成都金山化学试剂有限公司;可溶性淀粉 天津永城精细化工有限公司;牛肉膏、蛋白胨、孟加拉红培养基 北京澳博星生物技术有限公司。

SW-CJ-2F型双人双面净化工作台 苏州净化设备有限公司;FA1104分析天平(感量为0.0001 g) 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;PHS-25精密pH计 上海雷磁;HH-6 数显恒温水浴锅 方科仪器(常州)有限公司;DNP-9272BS-Ⅲ电热恒温培养箱 上海新苗医疗器械制造有限公司;GH-500ASB型隔水式培养箱 北京科伟永兴仪器有限公司;LDZX-50KBS型立式蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械厂;发酵栓 徐州大华玻璃制品有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验材料处理 由专业制曲人员根据感官检验标准打分后选取优级、普级、劣级三种大区,并采用五点取样法,分别粉碎后过40目筛,-20 ℃保存,进行微生物计数和理化指标的检测。

1.2.2 感官检验 外观(30分):在适宜光线(非直射阳光)下,从大曲六个面立体观察曲坯表面菌丝的颜色、挂衣、裂缝及光洁度。断面(30分):将曲块断开,观察界面上菌丝形态、水圈、菌斑、泡气等情况。香味(40分):嗅闻大曲断面散发出来的香气,分辨是否纯正、有无复合曲香,检查有无异杂味等[9]。所选取的曲样由5名专业的制曲人员进行打分,其中平均分数大于90分的为优级曲,在70～90分之间的为普级曲,在70分以下的为劣级曲。

1.2.3 微生物计数和理化指标检测 微生物计数:参考《GB 4789.15-2016食品卫生微生物学检验:霉菌和酵母菌计数》[10]《GB 4789.2-2016食品安全国家标准:菌落总数测定》[11]测定。理化指标:大曲水分、淀粉含量、糖化力、液化力、酯化力、发酵力参考《QB/T 4257-2011 酿酒大曲通用分析方法》[9]测定。大曲酸度参考《酿酒分析与检测》[12]测定。

1.3 数据处理

大曲微生物计数和理化质量指标的试验结果均用平均值±标准差表示,实验数据处理以及显著性分析采用Excel 2010软件。

2 结果与分析

2.1 赊店老酒优级、普级、劣级大曲的感官特征

在同一曲房中选择贮存时间相同的并在外观、断面、气味上有明显差异的三种不同类型的大曲,如图1示。

由专业的制曲人员对图1中的三种大区样品进行感官评定打分,其分数结果见表1。结果取平均值。

图1 中高温大曲样品Fig.1 Samples of Daqu

表1 赊店老酒中高温大曲的感官评分(分)Table 1 Sensory evaluation and scoring of Daqu(score)

根据大曲样品的感官评定分数,将A曲称为优级大曲、B曲称为普级大曲、C曲称为劣级大曲,并对其进行感官特征比较,结果见表2。

根据赊店老酒外观检验标准,比较在外观、断面、气味有明显差异的三种不同类型的大曲,由表2可知,优级大曲与普级、劣级大曲相比,其外观表现为色泽单一无杂色、无裂口;从断面特征看表现为整齐、菌丛生长较好、无裂口、水圈及其它杂色;从香味特征来看表现为有曲香、无怪味。而普级大曲颜色灰白带褐色、并有少许裂口;断面发酵成熟度较好、带有少许絮状杂色、无裂口、水圈;有曲香但不明显、略带霉味。劣级大曲断面明显长霉、颜色灰白且带有少许异色、有裂口、出现黑心;无曲香、霉味较重。

表2 赊店老酒中高温优级、普级、劣级大曲的感官特征比较Table 2 Results of sensory characteristics of superior,ordinary and inferior-quality Daqu

2.2 赊店老酒优级、普级、劣级大曲中微生物的比较

采用稀释平板法,对大曲中微生物进行分析,其种类和总数见表3。

由表3可知,同一大曲中的不同类群微生物数量也有所差别。赊店老酒中高温优级大曲中的细菌、霉菌、酵母菌的数量均显著高于中高温普级、劣级大曲(P<0.05)。从细菌数量上看,中高温优级大曲是普级大曲总数的1.5倍,是劣级大曲的3.2倍。从霉菌数量上看,中高温优级大曲是普级大曲总数的约1.8倍,但是劣级大曲的3倍有余。从酵母菌数量上看,中高温优级大曲是普级大曲的约2倍,是劣级大曲的约3.8倍。

表3 赊店老酒中高温优级、普级、劣级大曲微生物中数量的比较(cfu/g)Table 3 Content of microorganism in superior,ordinary and inferior-quality Daqu(cfu/g)

大曲中的微生物是通过自然接种而形成的,包括细菌、霉菌、酵母菌等一系列丰富的微生物种群[13]。例如细菌为发酵产香的主要动力;霉菌起糖化的作用;酵母菌起酒化和酯化的作用[14-17]。这些微生物也是影响大曲质量好坏的决定性因素[6]。在优级大曲中,细菌、霉菌、酵母菌的数量均较其它两种大曲的多,且差异均达到了显著水平(P<0.05),表明优级大曲富集了更多的有益微生物,可为酿酒提供丰富的糖化发酵剂,使酒体更加饱满。而劣级大曲的微生物数量较前两者少,感官上也有部分生霉气味,若用于酿酒则可能会造成酒体的寡淡,也会降低出酒率,甚至会造成部分经济损失。

2.3 赊店老酒优级、普级、劣级大曲理化指标的比较

2.3.1 水分、酸度、淀粉含量的比较 赊店老酒优级、普级、劣级大曲的水分、酸度、淀粉含量的检测结果见表4。

由表4可知,优级、普级和劣级大曲的水分质量分数均符合成品曲水分质量分数小于13%的检验标准[18]。另外,优级大曲酸度显著高于普级和劣级(P<0.05)。在淀粉含量中,优级大曲的淀粉含量比普级和劣级大曲的淀粉含量低,劣级大曲淀粉含量最高。

表4 赊店老酒不同质量中高温大曲理化指标的比较Table 4 Comparison of physiochemical ingredients in superior,ordinary and inferior-quality Daqu

由于大曲储存时间越长,成曲水分含量越低,表明了发酵产生的游离水越多,挥发程度越好,大曲发酵的成熟度就越好[19]。同时各大曲间水分差异不显著(P>0.05),也表明了各曲样均得到良好贮存,使其中的复杂菌系得以保存。而酸度的形成主要来源于微生物的有机酸代谢,蛋白质、脂肪以及淀粉的降解[20]。而酸度的大小也可定性反映出大曲复合曲香物质的程度[21],由于优级大曲的酸度显著高于其它两种曲样(P<0.05),表明优级大曲的复合曲香物质较强,也可能会含有较为丰富的产酸菌。大曲中淀粉质量分数影响着其糖化力和液化力的高低,糖化力、液化力越高,淀粉利用率则越高,淀粉含量越低[22]。虽然三种曲样间淀粉含量差异不显著(P>0.05),但优级大曲的淀粉含量为52.97%,这说明大曲发酵较好,微生物代谢也较为旺盛,有利于大曲中部分糖化酶和液化酶的积累,可为白酒酿造提供较好的糖化发酵剂。

2.3.2 糖化力、液化力、酯化力、发酵力的比较 赊店老酒优级、普级、劣级大曲的糖化力、液化力、酯化力、发酵力的检测结果见表5。

由表5可知,优级大曲在糖化力、液化力、酯化力和发酵力的结果上均高于普级、劣级大曲,且三种大曲在糖化力、液化力、酯化力和发酵力结果相比均为显著(P<0.05)。

表5 赊店老酒不同质量大曲理化指标的比较(U)Table 5 Comparison of physiochemical ingredients in superior,ordinary and inferior-quality Daqu(U)

糖化力和液化力历来是大曲质量的重要指标,是影响出酒率的重要因素之一[2]。

而糖化力和液化力的高低与根霉的大量繁殖有关[23],由表3中霉菌数量可知,优级大曲中霉菌数量较高,虽是各种霉菌的数量总和,但大曲中所含的霉菌大部分为根霉,从而验证了优级大曲的糖化力和液化力较高。同时大曲的糖化酶和液化酶对原料中的淀粉有促进作用,可使淀粉转化为可发酵性糖,结合表4各曲样间淀粉含量的差异,可得出淀粉含量较低的大曲,其糖化力和液化力都较高。而酯化力是大曲自身经发酵后固有的催化生酯的能力,是衡量大曲优劣的关键性因素[24],优级大曲的酯化力较高也说明了可产生更多的酯类化合物,为白酒酿造提供更多的酯香。发酵力是指大曲中的酵母菌将发酵基质中的可利用糖转化成酒的能力,主要受制曲温度和贮存时间的影响[25]。同时大曲的发酵力大小与大曲中如酵母菌的数量有一定关系[26],由表3中酵母菌数量可知,优级大曲的酵母菌数量较多,从而也说明其发酵力较高。

2.3.3 氨基酸态氮的分析 赊店老酒优级、普级、劣级大曲的氨基酸态氮的检测结果见表6。

由表6可知,优级、普级、劣级大曲的氨基酸态氮含量依次减少,相比于普级和劣级大曲,优级大曲的氨基酸态氮含量最高。

表6 赊店老酒不同质量中高温大曲的氨基酸态氮的比较Table 6 Comparison of amino acid content in superior,ordinary and inferior-quality Daqu

氨基酸态氮是新增的大曲理化检测内容,属于生香力的一部分[27]。利用氨基酸态氮来反映大曲自身的微生物及酶降解蛋白质的能力[28],也是判定发酵产品发酵程度的指标。所选取的优级大曲中氨基酸态氮含量较高,相比于劣级大曲,差异显著(P<0.05),也表明了它在制曲微生物菌体蛋白的提供量,以及酶蛋白合成中所积累的大曲复合曲香物质也越多,所酿制的白酒营养价值也较高,所呈现的香气也较为丰富。

3 讨论与结论

本文通过对感官质量、微生物计数以及相关理化指标的检测,结果表明,优级大曲在细菌、霉菌、酵母菌总数上均显著(P<0.05)大于普级、劣级大曲,普级大曲在微生物总数上也均大于劣级大曲;在酸度、糖化力、液化力、酯化力、发酵力的检测中,优级大曲的检测结果显著大于普级、劣级大曲(P<0.05),普级大曲的检测结果大于劣级大曲;氨基酸态氮的检测中优级大曲的检测结果显著大于劣级大曲(P<0.05),不同曲样间水分含量差异不显著(P>0.05);在淀粉含量的检测中,劣级大曲淀粉含量较普级和优级大曲高,优级大曲淀粉含量最低,且差异并不显著(P>0.05)。

相比于炊伟强等[22]对泸州老窖中高温优级和普级大曲微生物总数的检测,赊店老酒中高温大曲中各种微生物总数均少于泸州老窖中高温大曲;而对于水分等理化指标的数据对比相差不大。由宋瑞滨等[7]研究的浓香型大曲贮存过程中微生物的变化可知,随着贮存时间加长,大曲中各种微生物总数均在减少。本文所采用的样品是已经过6个月贮存的大曲,所得到的细菌总数与宋瑞滨研究所得一致,而霉菌总数较多、酵母菌总数较少。所以大曲在不同地区、不同气候下、不同工艺下,所产生的微生物总数也有所不同,相对的理化指标也不同,由此要根据所处环境制定更为合适的制曲工艺,才能制得品质优良的大曲。

本文所选取的样品是赊店老酒股份有限公司提供的不同等级大曲。检测结果也表明被分为优级的大曲在各项指标都适于白酒的生产,而被分为劣级的大曲其糖化力、发酵力、液化力等一系列指标均较低,已经不再适合用作酿酒大曲。由此对于浓香型白酒大曲的质量判断,需要结合感官和理化指标进行全面的质量标准检测,才能更好地区分大曲的优劣性,为酿酒提供优质的糖化发酵剂,从而进一步提高中原地区浓香型白酒的质量。